物理人教版(2019)必修第一册3.2摩擦力(共24张ppt)

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物理人教版(2019)必修第一册3.2摩擦力(共24张ppt)

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(共24张PPT)
3.2摩擦力
2、方向:
沿着接触面,与物体相对运动的方向相反。
Ff
Ff
一、滑动摩擦力
1、定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上产生的一种阻碍相对运动的力,称为滑动摩擦力。
①不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同。
②滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反(阻力),也可能跟运动方向相同(动力),但一定阻碍相对运动。
疑问1:滑动摩擦力的方向能说成和运动方向相反吗?
疑问2:滑动摩擦力能说成阻碍物体的运动吗?
3、大小
滑动摩擦力的大小跟接触面上压力(不一定等于重力)的大小有关,同一接触面来,压力越大,滑动摩擦力越大。
思考:滑动摩擦力是不是还与接触面的材料以及粗糙程度有关呢?
影响滑动摩擦力的因素: ①接触面间的压力。
②接触面的材料。
③接触面的粗糙程度
如果用Ff表示滑动摩擦力的大小,用F压表示压力的大小,则有
同一接触面,滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。
其中,μ是比例常数,无单位,叫作动摩擦因数。它的值跟接触面的材料、粗糙程度有关。
公式:Ff=μF压
如图3.2-1所示,由于F压大小等于支持力FN,所以,滑动摩擦力公式通常表达为:
公式:Ff=μFN
滑动摩擦力
条件:
作用点:
接触面上
方向:
沿着接触面,与物体相对运动的方向相反。
大小:
Ff=μFN
①相互接触,且挤压(有弹力)
②接触面粗糙
③有相对运动
滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,不能说成和运动方向相反。
滑动摩擦力的作用是阻碍相对运动,不是阻碍运动,滑动摩擦力有可能是阻力,也有可能是动力。
例题:在我国东北寒冷的冬季,有些地方用雪橇作为运输工具。一个有钢制滑板的雪橇,连同木料的总重为4.9×104N。在水平的冰道上,马要在水平方向上用多大的力,才能够拉着雪橇匀速前进?
mg
FN
F拉
Ff
解:(1)确定研究对象,构建模型
(2)对这个物体进行受力分析:
①竖直向下的重力mg;
②地面对物体向上的支持力FN;
水平向在左的摩擦力Ff。
③水平向在右的拉力F拉;
匀速:
上下边的力,左右两边的力相等。
mg
FN
F拉
Ff
匀速:
上下边的力,左右两边的力相等。
雪橇受的重力G=mg=4.9×104N,查表的μ=0.02
则:
F拉=Ff
mg=FN
所以:
Ff=μFN=μmg
带入数据得:
F拉=μmg=0.02×4.9×104N×10N/kg=980N
相互接触的物体处于相对静止时,是不是也可能存在摩擦力?
创设情境
二、静摩擦力
F静
F推
人用平行于地面的力推沙发,沙发有相对地面运动的趋势,但它没有被推动,沙发与地面仍然保持相对静止。
根据二力平衡的知识可知,这时一定有一个力与推力平衡。这个力与人对沙发的推力大小相等、方向相反。这个力就是沙发与地面之间的摩擦力。
静摩擦力:相互接触的两个物体之间产生的阻碍相对运动的趋势的力。
如何理解相对运动趋势?
相对运动的趋势可以简单理解为:“想动却又没动”或者“可以动,但还没动”。是指物体的位置本来要变化的,但是由于受到了静摩擦力,物体没有运动但假若一旦失去了静摩擦力,物体就会发生运动。
静摩擦力的方向:总是跟物体相对运动趋势的方向相反。
F推
F静
静摩擦力
条件:
作用点:
接触面上
方向:
沿着接触面,与物体相对运动趋势的方向相反。
大小:
F静=F推
①相互接触,且挤压(有弹力)
②接触面粗糙
③有相对运动趋势
大小:只要沙发与地面间没有产生相对运动,静摩擦力的大小就随着推力的增大而增大,并与推力保持大小相等。
外力
演示
静摩擦力的大小随拉力的变化(阅读)
把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块。在拉力F增大到一定值之前,木块不会运动,此种情况下静摩擦力等于拉力。
在弹簧测力计的指针下轻塞一个小纸团,它可以随指针移动,并作为指针到达最大位置的标记(图3.2-4)。继续用力,当拉力达到某一数值时木块开始移动,此时拉力会突然变小。
如果用力传感器代替弹簧测力计做这个实验,能够在计算机屏幕上直接得到拉力随时间变化的F-t图像(图3.2-5)。
演示
静摩擦力的大小随拉力的变化(阅读)
静摩擦力的增大有一个限度。图中木块所受静摩擦力的最大值Fmax在数值上等于物体即将开始运动时的拉力。两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间,即
0Ff=μF压
F静=F拉
皮带运输机能把货物送往高处,也是静摩擦力作用的结果。
mg
F静
瓶子可以拿在手中,靠的是静摩擦力的作用。
静摩擦力可以是阻力,也可以是动力,它阻碍的是相对运动
思考:静止的物体会受滑动摩擦力吗?运动的物体回受静摩擦力吗?
Ff
静止的物体受滑动摩擦力
皮带运输机能把货物送往高处,也是静摩擦力作用的结果(运动的物体受静摩擦力)。
思考1:人走路时,所受到的摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力?方向?动力还是阻力?
思考2:顺着救援绳往上爬呢?往下滑呢?
亲自体验:从书堆里抽出一本书,书堆里的书和被抽出的书各自所受的摩擦力?
例1:所受重力为100N的木箱放在水平地板上,至少要用35N的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后,用30N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动。由此可知:木箱与地板之间的最大静摩擦力Fmax=______ ;木箱所受的滑动摩擦力Ff = ______ , 木箱与地板之间的动摩擦因数μ=______;如果用20N的水平推力推这个静止的木箱,木箱所受的摩擦力大小为____。
课 堂 练 习
解:
(1)由题,当要用35N的水平推力时,木箱才能从原地开始运动,则此时水平推力恰好等于最大静摩擦力,所以木箱与地板间的最大静摩擦力为35N。
(2)用30N的水平推力,使木箱继续做匀速运动,则匀速有上下左右的力相等的平衡条件得到,木箱受到的滑动摩擦力:Ff=30N。
(3)因为mg=FN和Ff=μFN
所以
代入数据得:
(4)木箱静止有摩擦力等于同方向上的外力,为20N。
f
F
科学漫步
流体的阻力(阅读)
流体的阻力还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大。跳伞运动员、飞船返回舱在空中张开降落伞,凭借降落伞较大的横截面积获得较大的空气阻力,安全落地。
流体的阻力还跟物体的形状有关系。头圆尾尖的物体所受的流体阻力较小,这种形状通常叫作流线型。为了减小阻力,轮船的水下部分采用了流线型。
气体和液体都具有流动性,统称为流体。物体在流体中运动时,要受到流体的阻力,阻力的方向与物体相对于流体运动的方向相反。汽车、火车和飞机等在空气中运动,要受到空气的阻力。轮船、潜艇在水面或水下航行,要受到水的阻力。
流体的阻力跟物体相对于流体的速度有关,速度越大,阻力越大。雨滴在空气中下落,速度越来越大,所受空气阻力也越来越大。当阻力增加到跟雨滴所受的重力相等时,二力平衡,雨滴匀速下落。
一、滑动摩擦力
1、定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力。
2、方向:滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动的方向相反。
注意:
①不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同。
②滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反,也可能跟运动方向相同
3、影响摩擦力大小的因素:弹力(压力 )大小,粗糙程度和材料。
4、滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。
Ff=μF压
其中,μ是比例常数,叫作动摩擦因数。它的值跟接触面有关,接触面材料不同、粗糙程度不同,动摩擦因数也不同。
滑动摩擦力
原因:
作用点:
接触面
方向:
沿着接触面,与物体相对运动的方向相反。
大小:
Ff=μF压
①相互接触,且挤压(有弹力)
②接触面粗糙
③有相对运动
二、静摩擦力
1、定义:相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动,所以这时的摩擦力叫作静摩擦力。
静摩擦力
原因:
作用点:
接触面
方向:
沿着接触面,与物体相对运动趋势的方向相反。
大小:
F静=F推
①相互接触,且挤压(有弹力)
②接触面粗糙
③有相对运动趋势
3、大小:静摩擦力的大小就随着推力的增大而增大,并与推力保持大小相等。
外力
2、方向:总是跟物体相对运动趋势的方向相反。
①趋势:表示事物发展的动向。
②相对运动的趋势可以简单理解为:“想动却又没动”或者“可以动,但还没动”。是指物体的位置本来要变化的,但是由于受到了静摩擦力,物体没有运动但假若一旦失去了静摩擦力,物体就会发生运动。
0三、两者的联系

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